O documento discute os processos e mecanismos da respiração e circulação em diferentes organismos. A respiração envolve a absorção de oxigênio e eliminação de gás carbônico através de órgãos como brânquias, traqueias e pulmões. A circulação transporta os gases respiratórios pelo sangue ou fluidos através de sistemas abertos ou fechados impulsionados por bombas como o coração. Os mecanismos variam entre os reinos e incluem difusão, ventilação e pigmentos

1. Acadêmico – Rafael dos Santos Carneiro
Acadêmico de Mobilidade Estudantil –
ANDIFES/SANTANDER
Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas
Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC
Campus Reitor João David Ferreira Lima - Florianópolis
Tel: (46)99072272/(48)96509309
Fisiologia Respiração
A respiração é o processo de absorção de O2 e a eliminação de CO2, tendo a função de
levar o O2 até a célula e por meio de reações de respiração, e consequentemente,
produção de energia remover o CO2.
O O2 é carregado por pigmentos sanguíneos até a célula, onde por meio de difusão faz
a troca gasosa, o O2 passa de um meio mais abundante para um de menor
abundancia.
Porém, a difusão encontra alguns desafios, tais como: tamanho, superfície corporal,
redução do metabolismo aeróbico, etc.
Os principais órgãos respiratórios são:
- Brânquias – utilizadas por poucos animais, é uma adequação a respiração
aérea;
- Traqueias – ocorre em insetos onde as trocas gasosas são unidirecionais
difusas;
- Pulmões – Os pulmões podem ser de dois tipos:
* De difusão;
* De ventilação;
Tipos de Respiração
Cutânea – (Respiração pela pele) – existem duas variáveis que interferem na
disponibilidade de O2, a altitude (quanto maior a altitude, menor a disponibilidade de
O2) e a temperatura (problema para respiradores aquáticos).

2. A velocidade de transferência de um gás através de um tecido é inversamente
proporcional à área desse tecido. (Lei de Fick)
Respiração Branquial – As brânquias são órgãos com aspecto plumoso, ricamente
vascularizado, onde as trocas acontecem.
A respiração branquial ocorre por fluxo da água ou movimentação da própria
brânquia, porém, esse último só é viável em indivíduos de pequeno porte.
A água normalmente pode passar pelas brânquias por bomba mecânica, locomoção ou
batimento ciliar/flagelar.
Em peixes a respiração branquial acontece por fluxo contra corrente. O fluxo de água
entra pela boca, passa pelas brânquias onde é filtrado, encontra o sangue que corre
em direção oposta, esse por sua vez, capta o oxigênio diluído na água, por meio de
lamelas, então a água é expelida do organismo pelo opérculo.
Ventilação RAM – O animal respira, se aproveitando do fluxo de água que entra pela
boca enquanto ele nada rapidamente.
Peixes pulmonares (dipnóicos) – Se utilizam de sacos pulmonares para trocas gasosas.
Respiração Traqueal - Ocorre em insetos. Traqueias são tubos especiais que se
comunicam com a superfície corporal através de opérculos (aberturas). Esses tubos se
ramificam até chegar em tubos muito finos que é onde esta o fluido circulante. O ar
penetra nas traqueias pela movimentação do inseto.
ATENÇÃO – O sangue dos insetos não tem função direta no transporte de oxigênio.
Em insetos de grande porte a difusão não é suficiente para a demanda de oxigênio,
então este se utiliza de sacos aéreos, que o auxiliam na ventilação, esses sacos
lembram pulmões, expelindo o ar durante a contração e absorvendo na dilatação.
Respiração Pulmonar – Pulmões são sacos de reserva de oxigênio, que servem para
aumentar a superfície de contato – ar-tecido.
Em aves, além dos pulmões existem sacos aéreos, que atuam como um fole de
movimentação de ar, durante a inspiração o ar flui para dentro desses sacos, e na
expiração a pressão aumenta e o ar sai. Isso é, provavelmente, o motivo que permite
que aves alcancem grandes altitudes, onde o ar é mais rarefeito.
Transporte de Gases Respiratórios
Somente em insetos o sistema circulatório não participa.

3. Para os invertebrados o sangue, principalmente as células vermelhas, atuam no
transporte dos gases respiratórios. Esses pigmentos com afinidade fazem com que o
oxigênio seja mais bem aproveitado.
Um pigmento respiratório é uma proteína transportadora de gás, o mais estudado é a
hemoglobina.
Efeito Bohr – É o efeito de liberação de oxigênio quando ocorre uma baixa de Ph.
Animais pequenos tem maior efeito Bohr, pois tem mais atividade e necessitam de
uma maior liberação de oxigênio nos tecidos.
Um animal que se movimenta muito, tem maior liberação de DPG (ácido oriundo de
via metabólica), esse aumento da acidez faz com que ocorra uma baixa de Ph, logo,
desloca a curva de captação de oxigênio, oque aumenta o efeito Bohr.
A temperatura também interfere no efeito Bohr, pois aumenta o metabolismo do
animal, e consequentemente seu consumo de oxigênio.
Transporte de Oxigênio
Pode ser por três vias:
- Plasma – 7 a 12%;
- Hemoglobina- 20%;
- Convertido em íons de bicarbonato – 70%
A anidrase carbônica aumenta o efeito Bohr, quanto menor a massa maior a anidrase.
Fisiologia de Circulação
As funções da circulação é garantir a sobrevivência pela distribuição de sangue e
oxigênio aos tecidos de todo o organismo; manter o equilíbrio hidrosalino das células;
e o transporte de excretas;
As substâncias de transporte do sangue são proteínas que contém ferro ou cobre, e
devido sua cor, são chamadas de pigmentos respiratórios.
Para que a circulação ocorra é necessário a presença de uma bomba (coração) que se
complexa a medida que o animal também fique mais complexo. Nos invertebrados
simples a respiração ocorre por difusão entre a substância e a membrana de
revestimento do corpo do animal.

4. O sistema circulatório pode ser aberto ou fechado:
- Aberto – o sangue bombeado por um coração, é direcionado por lacunas
viscerais e segue mais ou menos livre (tendo intercepções nas membranas) até os
tecidos. Esse sistema é mais lento e de menor pressão.
- Fechado – o sangue permanece dentro de vasos, realizando as trocas através
da parede dos capilares, por ser um sistema fechado há uma maior pressão, e o
sangue retorna mais rapidamente para o coração.
Em anelídeos o sistema circulatório é do tipo fechado, tendo dois vasos, um dorsal e
outro ventral, há abundancia de pigmentos respiratórios e várias bombas “corações”.
Em equinodermos existem 3 sistemas:
- Celômico – relacionado ao transporte de nutrientes;
- Hidráulico – relacionado a locomoção;
- Hemal – relacionado ao transporte de oxigênio;
A relação entre a quantidade de pigmentos respiratórios e a quantidade de sangue
disponível é inversamente proporcional.
Nos moluscos, com exceção do polvo e da lula, o sangue corre em um sistema lacunar,
sendo impulsionado até as brânquias por um coração bem desenvolvido.
Em polvos e lulas o sistema é fechado, com um coração que se distende durante a
sístole e comprime durante a diástole, também a troca gasosa pelas brânquias.
Em insetos, o sistema circulatório é do tipo aberto, e o sangue está mais relacionado a
nutrição e transporte de hormônios, do que a respiração. Muitos insetos possuem
corações acessórios, que servem para auxiliar na circulação de pernas e asas.
O sangue retorna ao coração dos insetos por sucção.
Em aracnídeos, além da função nutritiva o sistema circulatório pode ter função na
respiração. Em aranhas ele serve de fluído hidráulico para a extensão e contração dos
apêndices motores.
Em crustáceos, a circulação é do tipo fechada.
Nos vertebrados, existe uma separação progressiva entre as circulações:
- Circulação Simples – da uma volta no corpo do animal e retorna ao coração;
- Circulação dupla – passa pelo coração duas vezes;

5. Em peixes, a circulação é do tipo simples e completa. O sangue passa uma vez pelo
coração e não há mistura de sangue arterial e venoso, a troca gasosa (hematose)
acontece nas brânquias.
Em peixes pulmonares, a hematose acontece nos pulmões.
Nos Anfíbios, há um único ventrículo, a respiração é do tipo dupla incompleta, o
sangue passa duas vezes pelo coração, porém há mistura de sangue arterial com
sangue venoso. A troca gasosa dos anfíbios é do tipo cutânea-pulmonar.
Répteis não crocodilianos tem a presença de dois átrios e um ventrículo, parcialmente
dividido, existem duas aortas, há pouca mistura de sangue, e o fluxo sanguíneo é
dividido por um septo.
Já em crocodilianos, o coração é mais evoluído, sendo composto por dois átrios e dois
ventrículos, com duas aortas conectadas logo após a saída do coração não há mistura
de sangue.
Em Aves, o coração é tetracavitário, com uma circulação do tipo completa (sem
mistura de sangue) a existência de dois circuitos otimiza a troca gasosa e a pressão
sanguínea. Quanto maior a demanda de oxigênio, maior é o débito sanguíneo.
Em mamíferos, há um grande volume de sangue com alta concentração de
hemoglobina. Mamíferos mergulhadores, conseguem ter excelente controle
cardiovascular.
Fisiologia de Movimentação (Sistema Motor)
Cílios e Flagelos – tem função de locomoção, sensorial e reprodutiva;
A estrutura interna de um flagelo apresenta microtúbulos conectados por pontes
proteicas, e o processo conexão/desconexão/conexão, dessas é oque faz que o flagelo
se movimente.
Musculo estriado esquelético – Constituído por fibras musculares de tamanhos
diferentes. Essas fibras são inervadas por neurônios, existe uma fibra para cada
neurônio, sendo que cada fibra só pode receber um neurônio.
O sistema nervoso central (SNC) controla quantas e quais fibras serão ativadas.
Pontes cruzadas – associação entre miosina e actina; cada ponte cruzada gera uma
tensão sobre a fibra.
Associação entre duas proteínas, que gera uma tensão muscular.

6. As contrações musculares podem ser:
- Isométricas – contração sem movimento da fibra muscular;
- Isotônicas – com movimento da fibra;
A intensidade e a força de um movimento está relacionado com o número de unidades
motoras recrutadas.
Sistema Esquelético
Esqueleto Hidrostático – consiste em um esqueleto formado por água em cavidades.
- Estruturas Hidrostáticas – estão presentes em trombas de elefantes, línguas,
tentáculos, pênis, etc...
Ou seja, toda estrutura que se infla por um líquido dentro de si, é uma estrutura
hidrostática.
Na locomoção por compressão de líquidos, ocorre o mesmo processo hidrostático, o
encurralamento de um líquido em uma cavidade, porém, a diferença é que esse
líquido sai dessa cavidade, gerando um fluxo que impulsiona o animal. Ex. Polvo.
Esqueleto Externo – Superfície externa rígida, lembra uma armadura, isso limita o
tamanho do animal, oque o obriga a realizar a troca constante desse esqueleto –
ecdise.
Logo após a ecdise, o animal fica na chamada “fase mole” e o músculo não faz pontos
de inserção no exoesqueleto, assim, a velocidade de locomoção do animal é
diminuída, deixando o mesmo mais perecível a predadores.
Endoesqueleto - Armação interna na qual os músculos se prendem, puxando-a. Tem
função de proteção e movimento.
Em Vertebrados, o endoesqueleto pode ser, cartilaginoso, conferindo maior
elasticidade, ou ósseos, menor elasticidade.
Outros Efetores
Cromatóforos – Células na pele que contém pigmento. Esses cromatóforos demandam
de controles hormonais ou nervosos.
Órgãos elétricos – células musculares modificadas dispostas em linhas, nessas linhas
há um potencial de ação, a mudança repentina desse potencial gera o choque.